DLC涂层加工为什么会应用非常广泛

   　 DLC涂层加工表面非常光滑，有着耐磨和固体润滑功能。其应用非常广泛，在不同工业领域都能找到它的应用例子。

      涂层（coating）是涂料一次施涂所得到的固态连续膜，是为了防护，绝缘，装饰等目的，涂布于金属，织物，塑料等基体上的塑料薄层。涂料可以为气态、液态、固态，通常根据需要喷涂的基质决定涂料的种类和状态。

      依据所用涂料的种类而有不同的称呼，如底漆的涂层称为底漆层，面漆的涂层称为面漆层。一般涂料所得涂层较薄，约在20~50微米，厚浆型涂料则一次可得厚达1毫米以上的涂层。

      是为了防护，绝缘，装饰等目的，涂布于金属，织物，塑料等基体上的塑料薄层。

      DLC泛指不定性碳的晶体结构材质，此类材质里同时存在着如钻石般（SP3）及石墨般（SP2）碳原子排列方式，杂乱交错地结合在一起。DLC涂层可达至高硬度（2000-5000 Hv），低摩擦系数（0.01-0.1）抗酸抗碱的化学特征，优良的耐磨性能，与基体结合力强，具有优异的耐蚀性，能耐各种酸、碱等腐蚀，对金属、塑料、橡胶、陶瓷等均有良好的抗粘结和防咬合性能，表面粗糙度低（可达镜面级），可在各种钢铁、钛合金、硬质合金等材料上沉积，其中含金属DLC更有导电特性。可做到涂层厚度：0.5 ~ 3μm，涂层最高耐热400℃。

      DLC涂层加工的工业化生产开始于上世纪末和本世纪初，和普通的应用于刀具/模具上的硬质涂层（如TiN, TiAlN, CrN, TiCN等）相比是一种崭新的涂层技术。目前在世界范围内，能将这一技术很好应用的厂家也屈指可数。DLC是新一代硬质涂层技术和应用的典型代表以及发展方向。

      由于含有金刚石成分，DLC具有很多优良的特性：高硬度-60GPa或Hv6000以上；低摩擦系数-0.06；极好的膜层致密性；良好的化学稳定性以及良好的光学性能等。应用于刀具上的DLC涂层所表现出的特殊性能远超过其它硬质涂层。涂以DLC的刀具主要应用包括：石墨切削，各种有色金属（如铝合金，铜合金等）切削，非金属硬质材料（如亚克力，玻璃纤维，PCB材料）切削等。

      DLC涂层是属于亚稳态的材料，所以其热稳定性很好，这使它在机械行业中有了很大的生存地位。其次它的力学性能好，硬度大，弹性好，所以在很多工业刀具中它得到良好的应用。

      DLC涂层摩擦性能也是其优点，它摩擦系数很低，是一种优异的表面抗磨损改性膜。DLC涂层还有一个特点，就是它的耐腐蚀性，DLC涂层的耐腐蚀非常好，像这类化学涂层，在应用中存在很大的可能接触一些酸性物料，所以它的耐腐蚀性使它的地位，在化学工业中，坚不可摧。

     涂层的结构与组分，以及涂覆过程所使用的工艺将决定这些涂层的属性。由于这些可实现的属性所覆盖的范围甚广，DLC涂层在很多方面均大有用武之地。

     由于兼具了很高的耐磨性和杰出的摩擦性能及抗粘附性，DLC涂层将是摩擦组件与工具表面处理过程的理想选择。

     DLC涂层加工拥有多种多样的特性，这也为有着功能明确的多功能表面的新产品的开发创造了条件。

DLC涂层的主要作用有以下三点:

(1)保护作用。铝合金型材在使用过程中，长期暴露于空气中，会受到氧、水分、酸物、盐雾及各种腐蚀性气体、紫外光线等的侵蚀和破坏。在需要受到保护的工件表面通过一定的涂装工艺方法形成具有一定厚度的涂层(即保护层)，从而起到保护作用。

(2)装饰作用。涂料可以配制出多种多样的颜色，加上涂层平整光亮，甚至可以做出各种立体质感的效果，如锤纹、橘纹、晶纹、绒面等，使产品形成美丽的造型和外观以及所需要的特种性能，起到美化人类生活环境的作用。

(3)其他作用。涂层除了具有保护和装饰作用外，还具有许多特殊的功能，如电绝缘、导静电、防污、耐热、耐磨、保温、反光、防噪声、减震、防滑、防紫外线等。涂层的这些特殊功能，增强了产品的使用性能，拓宽了产品的适用范围，使DLC涂层产品在国民经济领域的应用越来越广泛。

现代DLC涂层技术的应用已经无处不在

     现代DLC涂层技术的应用已经无处不在，除了已经成熟应用的领域，如刀具、精密模具以及各种零部件之外，涂层技术已经渗透到更广阔的领域，这些应用高端且专业。

     对小型圆形刀具进行正确的表面处理可以提高刀具寿命，减少加工循环时间，提升加工表面质量。但是，根据加工需要正确选择刀具涂层有可能是一件令人困 惑和费劲的工作。每一种涂层在切削加工中都既有优势又有缺点，如果选用了不恰当的涂层，有可能导致刀具寿命低于未涂层刀具，有时甚至会引出比涂层以前更多的问题。 

     DLC涂层也叫类金刚石碳涂层的主要成分为碳，是一种兼有高硬度和优秀摩擦系数的非晶体硬质薄膜。因为其优秀的摩擦系数，在工业上得到广泛使用。特别在无润滑剂情况下，其摩擦系数为µ=0.005～0.2，因此被广泛使用于冷热水混合旋塞用单手柄等滑动部件。

     DLC涂层不只摩擦系数小，并且抗粘附性好，硬度高，耐磨性优秀，对其在切削刀具中的使用也进行过不少实验。可是，因为切削刀具的使用环境特别，DLC涂层在切削初始期间便发作剥离，其功能不能得到充分发挥。 在如今这个高效率的生产社会，提高机械的效率相当重要，所以有许多的模具涂层被开发出来，而DLC涂层对于模具的保护和润滑度让其成为其中的佼佼者。

   类金刚石膜(DLC)是一种与金刚石膜性能相似的新型薄膜材料，它具有较高的硬度，良好的热传导率，极低的摩擦系数，优异的电绝缘性能，高的化学稳定性及红外透光性能

   类金刚石碳(DLC)膜素以优秀的摩擦学性能著称，比如说，此类材料通常具有很高的耐磨性和很低的摩擦系数。

   DLC涂层的制备可通过使用多种不同的PVD（物理气相沉积）和CVD（化学气相沉积）技术来实现。此过程有一个非常重要的特点，那就是这些非晶涂层在相对较低的衬底温度（<200℃）下完成沉积。

   涂层的结构与组分，以及涂覆过程所使用的工艺将决定这些涂层的属性。由于这些可实现的属性所覆盖的范围甚广，DLC涂层在很多方面均大有用武之地。

   由于兼具了很高的耐磨性和杰出的摩擦性能及抗粘附性，DLC涂层将是摩擦组件与工具表面处理过程的理想选择。

   DLC涂层拥有多种多样的特性，这也为有着功能明确的多功能表面的新产品的开发创造了条件。

   采用金刚石DLC涂层的刀具，在这种应用场合其使用寿命可以延长大约45%。通过在硬质金属上优化涂层的附着机理，就可以使钻头的圆周磨损程度大大降低。由于更换时间变短，工具购置费用节约潜力大，因此在生产效率得到极大提高的同时，制造质量也相应提高很多。

    碳在自然界中以两种晶体单质形式存在：四面体状sp3C—C键结合的金刚石晶体和正三角或片层状sp2C—C键结合的石墨晶体。碳的其他存在形式有无定型非晶碳、白碳(由spl键构成)等。碳之所以能形成诸多晶体或无定形碳，主要是它能以三种化学键存在：sp l、sp2和sp3。类金刚石碳材料是碳的收稿日期：2007年1 0月一种非晶亚稳态结构，它的化学键主要是sp2和sp3。由于类金刚石碳材料的性能与金刚石材料比较相似，因而称其为类金刚石碳。一般认为sp3键含量越高，膜层越坚硬致密，电阻率越高，宏观性质上更接近金刚石。根据薄膜结构是否含氢可分为：氢化非晶碳膜(a—C：H film，一般包括50％的氢)、无氢非晶碳膜(a—C film)、四面体非氢碳膜(ta—C film)。一般来说前一类金刚石膜由化学气相沉积(CVD)制得，而后两类则通过物理气相沉积(PVD)制得。